原發(fā)性開角型青光眼和眼皮膚白化病1型致病基因的研究.pdf

1、第一部分:
　　青光眼是一種具有特征性的視盤表現(xiàn)和特殊的視野缺損模式的視神經(jīng)病變,常常伴隨或不伴有眼內(nèi)壓的升高。青光眼是世界上第二大致盲眼病,全世界約有6,680萬人患病,其中670萬人為雙眼盲。原發(fā)性開角型青光眼(POAG)是該病最常見的類型,它是一種多因素致病性疾病。遺傳因素在其發(fā)病過程中起著重要而復(fù)雜的作用。等位基因異質(zhì)性、遺傳位點多樣性、表型多樣性以及基因-基因或基因-環(huán)境因素的交互作用都使得POAG的遺傳性分析變得更加復(fù)

2、雜。迄今已發(fā)現(xiàn)22個染色體遺傳位點與POAG有關(guān)。但從這些遺傳位點中僅鑒定出3個POAG致病基因:小梁網(wǎng)糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)反應(yīng)蛋白基因(MYOC),視神經(jīng)病變誘導(dǎo)反應(yīng)蛋白基因(OPTN)和色氨酸-天冬氨酸重復(fù)序列36基因(WDR36)。而這3個基因的突變僅可解釋不超過10％的POAG病例。因此,預(yù)期尚有其他的遺傳位點可影響POAG的發(fā)病。
　　為尋找新的POAG致病基因,我們收集了1個遺傳三代的呈常染色體顯性遺傳方式的中國青少年型 P

3、OAG(JOAG)家系,本研究小組之前的研究結(jié)果顯示,該家系中并未存在MYOC、OPTN和WDR36基因突變。結(jié)合以基因為基礎(chǔ)的單核苷酸多態(tài)性病例-對照相關(guān)性分析結(jié)果,我們選取了4個候選基因:DPP8,MYCPP,RB11A和MEGF11。先用聚合酶鏈式反應(yīng)擴增該家系中候選基因所有外顯子序列和鄰近部分內(nèi)含子序列,然后直接用熒光標記自動DNA測序法檢測在該家系中各基因的多態(tài)性。最后用病例-對照相關(guān)性分析法對可疑基因進行全基因掃描,以驗證所

4、選基因是否為致病性基因。
　　在該研究中,我們共在候選基因中檢測到22個序列改變,其中7個SNPs在該家系中表現(xiàn)為不完全共分離。然而,進一步的相關(guān)性研究分析顯示所發(fā)現(xiàn)的7個SNPs在病例組和對照組間出現(xiàn)頻率的差異均無顯著統(tǒng)計學(xué)意義。但通過進一步的分析發(fā)現(xiàn),MEGF11基因中所發(fā)現(xiàn)的865DEL-T突變在病例-對照相關(guān)性研究中僅在病例組中出現(xiàn),而且預(yù)測此突變極有可能改變所編碼蛋白在生物體內(nèi)的功能,所以其可能是罕見的POAG致病突變。

5、我們對MEGF11基因進行全基因掃描,共發(fā)現(xiàn)43個SNPs,且他們在病例組和對照組間出現(xiàn)頻率的差異同樣無顯著的統(tǒng)計學(xué)意義,但其中6個SNPs為本研究新發(fā)現(xiàn)的序列改變,僅見于病例組。
　　通過本次研究,我們發(fā)現(xiàn)一可疑的POAG致病基因—MEGF11基因在所研究家系中不完全共分離。同時,我們在該研究中也檢測到一些罕見的序列改變,僅出現(xiàn)在病例組中,如136G>A(E46K),1160A>G(D387G),1198G>A(D400/N),

6、2247A>C(Q749H),2413G>A(G805S)和2639G>T(C880F)。上述MEGF11基因的序列改變可能增加了POAG發(fā)病的危險性。我們的研究結(jié)果提示,MEGF11基因突變可能非常少見,僅占POAG病人的一少部分,或者可能另外一個基因才是該家系青光眼的致病基因,但在本研究中尚未發(fā)現(xiàn)。
　　第二部分:
　　研究背景和目的:眼皮膚白化病1型(Oculocutaneous albinism type1,OCA1

7、)是一種由于TYR基因異常所致的常染色體隱性遺傳性疾病,表現(xiàn)為眼、皮膚、毛發(fā)黑色素缺乏等黑色素缺乏可引起眼的一系列異常表現(xiàn),如嚴重的視力低下、畏光、眼球震顫、黃斑中心凹發(fā)育不良、虹膜半透明、視網(wǎng)膜色素缺乏及視神經(jīng)纖維發(fā)育異常等。全世界大部分人群中OCA1發(fā)病率均約為1/40,000。盡管眼皮膚白化病可以分為不同的類型,但僅從臨床表現(xiàn)診斷很難確切的將不同類型完全分開。遺傳學(xué)診斷在眼皮膚白化病的診斷及分類中是非常有效且必須的方法。迄今為止,

8、全世界所報道的TYR基因致病性突變至少有217種,而在中國人群中報道則不足10種。而且,大多數(shù)人群中,約有15%的OCA1患者中僅發(fā)現(xiàn)一個等位基因突變。因此,對中國OCA1患者進行遺傳學(xué)分析,擴大TYR基因突變數(shù)據(jù)庫來輔助遺傳診斷、產(chǎn)前咨詢等則是非常有必要的。在本研究的第二部分,我們主要對兩個中國OCA1家系進行測序分析,研究TYR基因突變在中國人群中的情況。
　　方法:為了探討中國OCA1患者中TYR基因突變的特性,我們收集了兩

9、個中國OCA1家系中的6名成員及95個無相關(guān)正常色素的中國志愿者,先用聚合酶鏈式反應(yīng)擴增這些研究對象中TYR基因所有的外顯子序列和鄰近部分內(nèi)含子序列,然后直接用熒光標記自動DNA測序法檢測存在于研究對象中的TYR基因多態(tài)性。功能學(xué)計算分析方法則用于預(yù)測突變的生物學(xué)功能改變。
　　結(jié)果:本次研究中共發(fā)現(xiàn)了兩個已知的TYR基因突變—R299H和W400L以及一個新突變—R299C在不同的中國OCA1家系中與疾病共分離,OCA1患者分別

10、為攜帶TYR基因突變的純合子或復(fù)合雜合子。而在95個正常色素對照志愿者中并未發(fā)現(xiàn)任何上述基因突變。另外,序列改變W400L之前僅在中國人群中有報道,并認為是致病性突變。功能學(xué)計算分析提示新突變R299C通過誘導(dǎo)編碼蛋白三級結(jié)構(gòu)異常折疊和/或異常折疊的蛋白滯留于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之內(nèi)而失去酶活性。
　　結(jié)論:本研究中,我們在一個中國OCA1家系中發(fā)現(xiàn)了一個新的TYR基因的序列改變,并證實其極有可能導(dǎo)致基因編碼產(chǎn)物異常折疊失去功能而致病。擴大了T